第1章物理学とは何かWhat is Physics?原書 p.5–54

• Physics is the most fundamental of the sciences, concerning itself with energy, matter, space and time, and their interactions.• Modern physics involves the theory of relativity, which describes how time, space and gravity are not constant in our universe can be different for different observers, and quantum mechanics, which describes the behavior of subatomic particles.• Physics is the basis for all other sciences, such as chemistry, biology and geology, because physics describes the fundamental way in which the universe functions.

・物理学は科学の中で最も基本的なもので、エネルギー、物質、空間と時間、そしてそれらの相互作用を扱う。・現代物理学には、この宇宙では時間・空間・重力が一定ではなく観測者によって違いうることを記述する相対性理論と、素粒子の振る舞いを記述する量子力学が含まれる。・物理学は、宇宙が働く基本的なしかたを記述するので、化学・生物学・地質学など他のあらゆる科学の土台である。

• Science seeks to discover and describe the underlying order and simplicity in nature.• The processes of science include observation, hypothesis, experiment, and conclusion.• Theories are scientific explanations that are supported by a large body experimental results.• Scientific laws are concise descriptions of the universe that are universally true.

・科学は、自然の底にある秩序と単純さを発見し記述しようとする。・科学の手続きには、観察、仮説、実験、結論が含まれる。・理論とは、大量の実験結果に支えられた科学的説明である。・科学法則とは、普遍的に成り立つ宇宙についての簡潔な記述である。

• Physical quantities are a characteristic or property of an object that can be measured or

・物理量とは、物体について測定できる、あるいは

calculated from other measurements.• The four fundamental units we will use in this textbook are the meter (for length), the kilogram (for mass), the second (for time), and the ampere (for electric current). These units are part of the metric system, which uses powers of 10 to relate quantities over the vast ranges encountered in nature.• Unit conversions involve changing a value expressed in one type of unit to another type of unit. This is done by using conversion factors, which are ratios relating equal quantities of different units.• Accuracy of a measured value refers to how close a measurement is to the correct value. The uncertainty in a measurement is an estimate of the amount by which the measurement result may differ from this value.• Precision of measured values refers to how close the agreement is between repeated measurements.• Significant figures express the precision of a measuring tool.• When multiplying or dividing measured values, the final answer can contain only as many significant figures as the least precise value.• When adding or subtracting measured values, the final answer cannot contain more decimal places than the least precise value.

他の測定から計算できる、物体の特徴や性質である。・本書で使う四つの基本単位は、メートル(長さ)、キログラム(質量)、秒(時間)、アンペア(電流)である。これらはメートル法の一部であり、自然界で出会う広大な範囲の量を10の累乗で結びつける。・単位換算とは、ある種類の単位で表された値を別の種類の単位に変えることである。これは、異なる単位の等しい量どうしを結ぶ比である換算係数を使って行う。・測定値の正確さとは、測定値が正しい値にどれだけ近いかである。測定の不確かさとは、測定結果がその値からどれだけずれうるかの見積もりである。・測定値の精密さとは、繰り返した測定どうしがどれだけよく一致するかである。・有効数字は測定器の精密さを表す。・測定値どうしを掛けたり割ったりするとき、最終的な答えに含められる有効数字は、最も精密でない値と同じ桁数までである。・測定値どうしを足したり引いたりするとき、最終的な答えの小数位は、最も精密でない値より多くできない。